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通過PN結將太陽能轉換為電能。太陽能電池對光電轉換材料的要求是轉換、能制成大面積的器件，以便更好地吸收太陽光。已使用的光電轉換材料以單晶硅、多晶硅和非晶硅為主。用單晶硅制作的太陽能電池，轉換達20%，但其成本高，主要用于空間技術。由此可見，光電倍增管的性能主要由光陰極、倍增極及極間電壓決定。多晶硅薄片制成的太陽能電池，雖然光電轉換效率不高（約10%），但價格低廉，已獲得大量應用。此外，化合物半導體材料、非晶硅薄膜作為光電轉換材料，也得到研究和應用。

制作光敏電阻的材料主要有硅、鍺、硫化1鎘、銻化銦、硫化鉛、硒化鎘、硒化鉛等。硫化1鎘光敏電阻對可見光敏感,用硫1化鎘單晶制造的光敏電阻對X射線、γ射線也敏感；硫化鉛和銻化銦對紅線外線光敏感。利用這些光敏電阻可以制成各種光探測器。感光面積大的光敏電阻,可以獲得較大的明暗電阻差。如國產625-A型硫化1鎘光敏電阻,其光照電阻小于50千歐,暗電阻大于50兆歐。因此在選取太陽能電池的材料時，必須要考慮到材料的光導效應及如何產生內部電場。2、光電二極管光電二極管的管芯也是一個PN結,只是結面積比普通二極管大,便于接收光線。

傳感器技術中很重要的一類稱為光傳感器。光傳感器通常是指紫外到紅外波長范圍的傳感器，其類型可分為量子探測器和熱探測器兩類。本實驗將介紹常用的量子探測器或稱光子探測器，它是利用材料的光電效應制作成的探測器，故也稱為光電轉換器。其主要參數有響應度(靈敏度)、光譜響應范圍、響應時間和可探測的1小輻射功率等。半導體pn結區附近成為耗盡層，該層的兩側是相對高的空間電荷區，而耗盡層內通常情況下并不存在電子和空穴。光電轉換器件主要是利用光電效應將光信號轉換成電信號。自光電效應發現至今，光電轉換器件獲得了突飛猛進的發展，目前各種光電轉換器件已廣泛地應用在各行各業。

只有當光照射pn結時才能使耗盡層內產生載流子(電子-空穴對)，載流子被結內電場加速形成光電流。利用該原理制成的光電二極管稱為耗盡層光電二極管。耗盡層光電二極管有pin層、pn層、金屬-半導體型、異質型等CCD(Charge Coupled Device)即電荷耦合器件，通過輸入面上光電信號逐點的轉換、儲存和傳輸，在其輸出端產生一時序信號。當光照射在空乏區內將硅原子的電子激發產生光生電子與空穴對，電子與空穴對會因為電場作用而使電池內的電荷往兩端集中，此時只要外加電路將兩端連接即可利用電池內的電力。隨著科技的進步，CCD技術日臻完善，已廣泛用于安全防范、電視、工業、通信、遠程教育、可視網絡1電話等領域。